專利名稱：切膜彈性纖維非織造層壓品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈性纖維非織造層壓品，更具體地說，本發(fā)明涉及由于使用至少一個含有多處切口的纖維狀非織造層而在至少一個方向上且希望時在兩個方向上有彈性的彈性纖維非織造層壓品。
背景技術(shù)：
纖維狀非織造織物的用途日益增多。此類用途的實例包括但不限于工作服及其它類型的布料，特別是在此類產(chǎn)品被有限使用和/或一次性使用的場合。其它用途包括與保健有關(guān)的物品，如醫(yī)用或手術(shù)蓋布、大褂、口罩、腳罩和頭罩，個人護理用品，如尿布、訓(xùn)練(無需尿布之嬰幼兒便溺用)短褲、失禁患者服裝、衛(wèi)生巾、繃帶和擦拭用布。在許多此類用途及其它用途中，往往需要一種有彈性的纖維狀非織造織物。所謂彈性，系指一種有一個松弛或第一長度而且能被拉伸或擴大到一個第二長度的材料，然后，當解除拉伸力時，該材料能回縮到一個等于或大于第一長度但小于第二長度的第三長度。
可拉伸和/或有彈性的纖維狀非織造織物和層壓品的實例很多?？衫觳牧吓c彈性材料的區(qū)別在于，可拉伸材料在長度上可以擴大，但不一定能從其擴大的長度上回縮。使此類材料具有彈性的方法是各異的?？梢灾瞥蓮椥员∧ず蛷椥岳w維狀非織造織物。這些彈性薄膜和非織造織物往往在多個方向上有彈性，但往往也缺乏其它使之可用作終端用途產(chǎn)品或終端用途產(chǎn)品成分的性能。結(jié)果，一種解決辦法是把此類彈性材料摻合到層壓品中。案卷受讓人，即Kimberly-Clark公司，制作了許多稱為牽粘(stretch-bonded)層壓品的材料，其中一個或多個可起褶層在間隔點上附著到一個彈性層，同時使該彈性層處于一種擴大狀態(tài)。一旦該可起褶層牢固地附著到該彈性層上，便使該彈性層松弛，從而引起許多褶或皺紋在一個或多個外層中形成，因此，產(chǎn)生一種在至少一個方向上可拉伸并有彈性的層壓品。然而，與此相反，產(chǎn)生一種較平整、沒有皺紋同時仍有彈性的彈性非織造層壓品會是理想的。
也可以產(chǎn)生在兩個方向上有彈性的層壓品，然而，用于形成此類材料的工藝顯然是更加復(fù)雜的。一種方法稱為頸粘(neck bonding)，其中，把外層拉伸，直至它們在機器橫向上“縮幅”(neckin)，然后使之附著到彈性內(nèi)層上。結(jié)果，這種層壓品在機器橫向上變得可拉伸。
盡管有上述這些用于形成彈性層壓品的工藝，還是需要另外一些能迅速而簡單地產(chǎn)生彈性層壓品的工藝。
發(fā)明概要這里公開的是一種由于使用至少一個含有多處切口的纖維狀非織造層而在至少一個方向上且希望時在兩個方向上有彈性的彈性纖維狀非織造層壓品。普通彈性體非織造層壓品典型地有一個彈性層和一個非彈性層，該非彈性層在該彈性層處于拉伸狀態(tài)時在許多間隔位置上粘結(jié)到該彈性層。結(jié)果，當拉伸力解除時，層壓品回縮，非彈性層起皺或起褶，從而產(chǎn)生一種波浪形表面。本發(fā)明使用一個含有多處切口的非織造面層，并使之在彈性基質(zhì)層處于松弛狀態(tài)時粘結(jié)到該彈性基質(zhì)層上。一旦這兩層彼此層壓在一起，層壓品或復(fù)合品就可以在一個通常與該非織造面層上切口方向垂直的方向上拉伸。同時，由于沒有褶或皺紋，該層壓品有平整的表面，因此，在拉伸狀態(tài)和未拉伸狀下都有在美學(xué)上令人愉快的外觀。
彈性纖維狀層壓品包括一個彈性基質(zhì)層和一個附著于該彈性基質(zhì)層而形成層壓品的第一非織造面層。第一非織造面層包括多處切口。第一非織造面層上的切口可以是連續(xù)切口，從而形成許窄條狀非織造面層材料，這些切口也可以是不連續(xù)的，呈各式各樣的圖案，包括但不限于重疊磚塊圖案。也可以在該非織造面層中許多方向上形成不連續(xù)切口。還有另一種備選方案是產(chǎn)生連續(xù)切口和不連續(xù)切口兩者組合而成的切口。
最基本的構(gòu)型是，第一非織造面層在彈性基質(zhì)層處于非拉伸狀態(tài)時附著到該彈性基質(zhì)層上，產(chǎn)生一種雙層層壓品。一旦形成了該層壓品，就有可能在一個通常與切口方向垂直的方向上使該層壓品擴大。如果希望，還可以在該彈性基質(zhì)層附著到第一非織造面層之前拉伸該彈性基質(zhì)層，賦予該層壓品以更多的彈性性能。一般來說，這種拉伸將在一個與第一非織造面層中切口的方向平行的方向上。結(jié)果，一旦這兩層彼此附著，第一非織造面層將有許多褶或皺紋，這使得該層壓品在彈性基質(zhì)層附著于第一非織造面層之前彈性基質(zhì)層被拉伸的同一方向上能發(fā)生擴大。這種層壓品在其它方向上也將有彈性性能，這是由于當拉伸力在總體上垂直于切口方向的方向上作用于該層壓品時切口擴大的緣故。除產(chǎn)生雙層層壓品外，也可以通過使一個第二切膜纖維狀非織造面層附著于該彈性基質(zhì)層上與第一非織造面層相對的那個表面，產(chǎn)生一個三層層壓品。
此類彈性纖維狀非織造層壓品的制作工藝包括在一個第一非織造面層上形成第一批切口，然后使一個彈性基質(zhì)層附著于該第一非織造面層上。如果希望，還可以在一個第二非織造面層上形成第二批切口。然后，把這個第二非織造面層附著于該彈性基質(zhì)層上與第一非織造面層相對的那個表面，從而產(chǎn)生一種三層層壓品。還有一種進一步的工藝變異，是可以使該彈性基質(zhì)層拉伸，然后，在該彈性基質(zhì)層處于拉伸狀態(tài)時使這些非織造面層附著于該彈性基質(zhì)上。結(jié)果，可以在兩個方向上賦予彈性性能，一個方向上的彈性性能取決于這些非織造面層中切口的形成，而另一個方向上的彈性性能取決于該彈性基質(zhì)層在其附著于非織造面層之前的拉伸。
彈性纖維狀非織造層壓品的另一種制作工藝包括提供一種第一非織造面層，其中有多處所定義的切口。在一個總體上垂直于切口方向的方向上對第一非織造面層施加一種張力，以使第一非織造面層縮幅。第一非織造面層上的多處切口，既可以在該層“牽頸”(neck-stretched)之前也可以在此之后提供。然后，使受到張力、含有多處切口的第一非織造面層附著于一個彈性基質(zhì)層，形成層壓品。如果希望，也可以使一個也在其中確定多處切口的第二非織造面層牽頸，并附著到該彈性基質(zhì)層上與有張力的第一非織造面層相對的那個表面。
諸如以上所述并在以下進一步詳細說明的層壓品，適用于以上提到的、種類繁多的用途，其中并非最起碼的用途包括個人護理用品中的成分，其中包括尿布、訓(xùn)練(無需尿布之嬰幼兒便溺用)短褲、失禁患者服裝、衛(wèi)生巾、繃帶等。
附圖簡單說明

圖1是一幅透視圖，說明按照本發(fā)明的一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖2是一幅頂視平面圖，說明按照本發(fā)明的一種沿B-B線拉伸的切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖3是一幅頂視平面圖，顯示按照本發(fā)明的另一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖4顯示沿B-B線拉伸的、圖3的切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖5是一幅頂視平面圖，顯示按照本發(fā)明的另一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖6顯示沿A-A線和B-B線拉伸的、圖5的切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖7是一幅透視圖，顯示按照本發(fā)明的又另一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖8是一幅示意側(cè)視圖，顯示按照本發(fā)明的一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品的一種制作工藝。
圖9是一幅示意側(cè)視圖，顯示按照本發(fā)明的一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品的另一種制作工藝。
圖10是一幅示意側(cè)視圖，顯示按照本發(fā)明的一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品的一種制作工藝。
圖11是一幅頂視平面圖，顯示按照本發(fā)明的一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
圖12是一幅頂視平面圖，顯示按照本發(fā)明的另一種切膜彈性纖維狀非織造層壓品。
發(fā)明詳細說明參照圖1，圖上顯示的是按照本發(fā)明的一種彈性纖維狀非織造層壓品10，其中包括一個彈性基質(zhì)層12和至少一個第一纖維狀非織造織物面層14。如果希望，還可以使更多的層附著到層壓品10上，例如，作為彈性基質(zhì)層12與第一面層14相對的那個表面上的第二纖維狀非織造面層16。見圖7。為了澄清之目的，“層”這一術(shù)語一般系指單獨一片材料，但該術(shù)語也應(yīng)理解為系指多片或多層材料，它們合在一起形成本文中所述的一個或多個“層”。
彈性基質(zhì)層12可以從任何一種或多種在至少一個方向上有彈性的材料、更理想的是從在兩個或多個方向上有彈性的材料制成。為了本發(fā)明之目的，一種材料或一層，只有當它能從第一且總體上松弛的(無外加張力)長度拉伸或伸長到相當于第一長度的至少2倍的第二或擴大的長度，然后，當拉伸力釋放時回縮到不大于第一長度的110％的第三長度，或換一種說法，不大于第一長度的1.1倍的第三長度時，才能認為是有“彈性”或有“彈性性能”。例如，如果一種材料或一層有100cm的初始長度，能被拉伸到至少200cm的長度，然后當拉伸力釋放時回縮到不大于110cm的長度，則它就是有彈性的。為了本發(fā)明之目的，層壓品10，只有當該層壓品能從第一長度拉伸到相當于第一長度的至少1.4倍的第二和擴大的長度，然后當拉伸力釋放時回縮到不大于第一長度的1.1倍的第三長度時，才能說有“彈性”或有“彈性性能”。例如，如果一種層壓品有100cm的初始長度，能被拉伸到至少140cm的長度，然后當拉伸力釋放時回縮到不大于110cm的長度，則它就是有“彈性性能”的。
基質(zhì)層12的適用彈性材料包括但不限于彈力線或紗、彈性薄膜、彈性非織造織物、彈性織造織物以及這些的組合。一般地說，彈性或彈性體織物可以是任何一種彈性體非織造纖維網(wǎng)、彈性體針織織物、彈性體織造織物，或其它能顯示彈性性能的彈性材料。彈性體針織織物的實例是利用彈性體線或紗制成的、能在至少一個方向上提供拉伸和回復(fù)性能的針織織物。彈性體織造織物的實例是有彈性體經(jīng)和/或緯線或紗如聚氨酯線、能在至少一個方向上提供拉伸和回復(fù)性能的織物。理想的是，該彈性基質(zhì)層可以從一種彈性體非織造織物例如彈性體紡粘絲非織造織物或彈性體熔噴纖維非織造織物制成。
一般地說，任何一種適用的、能形成彈性體纖維的樹脂或含有該樹脂的摻合物，均可用來形成本發(fā)明的彈性體纖維非織造織物。例如，可用的能形成彈性體纖維的樹脂可以包括通式為A-B-A′或A-B的嵌段共聚物，式中A和A′各是一種含有苯乙烯片斷的熱塑性聚合物末端嵌段，如聚(乙烯基芳烴)，而式中B是一種彈性體聚合物中間嵌段，如一種共軛雙烯或一種低級鏈烯聚合物。A-B-A′型嵌段共聚物可以有不同或相同A和A′嵌段的熱塑性嵌段聚合物，而且這些嵌段共聚物旨在包括線型、枝化和徑向嵌段共聚物。在這一方面，徑向嵌段共聚物可以指定為(A-B)m-X，式中X是一個多官能原子或分子，且其中從X出發(fā)的每一個(A-B)m輻射鏈都是以A為末端嵌段。在這種徑向嵌段共聚物中，X可以是一個有機或無機的多官能原子或分子，m是一個整數(shù)，其數(shù)值與X中原來存在的官能團數(shù)目相同。它通常是至少3，且往往是4或5，但不限于此。因此，在本發(fā)明中，“嵌段共聚物”、尤其“A-B-A′”和“A-B”嵌段共聚物這樣一種表達，旨在包括具有以上討論的這樣一些橡膠性嵌段和熱塑性嵌段、可以擠壓(例如用熔噴法)、嵌段數(shù)目不限的所有嵌段共聚物。彈性體非織造織物可以從諸如彈性體(聚苯乙烯/聚(乙烯-丁烯)/聚苯乙烯)嵌段共聚物形成，該共聚物可購自得克薩斯州休斯敦的殼牌化學(xué)公司，商品名KRATONG。一種這樣的嵌段共聚物可以是諸如KRATONG-1657共聚物。
可以用來形成彈性體非織造織物的其它彈性體材料實例包括聚氨酯彈性體材料，例如，可購自B.F.Goodrich&Co.、商標ESTANE的材料；聚酰胺彈性體材料，例如，可購自Rilsan公司、商標PEBAX的材料；和聚酯彈性體材料，例如，可購自杜邦公司、商品名HYTREL的材料。從聚酯彈性體材料形成一種彈性體非織造織物，已公開于諸如Morman等人的美國專利No.4,741,949，其全文列為本文參考文獻。彈性體非織造織物也可以從乙烯與至少一種乙烯基單體如乙酸乙烯酯、不飽和脂族一元羧酸、此類一元羧酸的酯的彈性體共聚物形成。此類彈性體共聚物以及從此類彈性體共聚物形成彈性體非織造織物，已公于諸如美國專利No.4,803,117，其全文也列為本文參考文獻。
該彈性體聚合物中可以添加加工助劑。例如，可以將一種聚烯烴與該彈性體聚合物(如A-B-A彈性體嵌段共聚物)摻合，以改善組合物的可加工性。該聚烯烴必須是一種當如此摻合并遭遇高壓和高溫條件的適當組合時能以與該彈性體聚合物摻合的形式擠壓的聚烯烴?？捎玫膿胶暇巯N材料包括諸如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯，其中包括乙烯共聚物、丙烯共聚物和丁烯共聚物。一種特別有用的聚乙烯可購自U.S.I.化學(xué)公司，其商品名為Petrothene NA601?？梢岳么祟惥巯N中的兩種或多種。彈性體聚合物與聚烯烴的可擠壓摻合物公開于諸如Wisneski等人的美國專利No.4,663,220，其全文列為本文的參考文獻。
該彈性體非織造織物也可以是一種壓敏彈性體粘合劑纖維網(wǎng)。例如，該彈性體材料本身可以是有粘性的，或者替而代之的是，可以將一種可兼容增粘樹脂添加到上述可擠壓彈性體組合物中，以提供一種能起壓敏粘合劑作用的彈性體纖維網(wǎng)，從而諸如使該彈性體纖維網(wǎng)粘結(jié)到纖維狀非織造面層之一上。關(guān)于此類增粘樹脂和增粘的可擠壓彈性體組合物，請參閱Kieffer的美國專利No.4,787,699中公開的樹脂和組合物，該專利全文列為本文的參考文獻。
能與該彈性體聚合物兼容而且能耐受加工(如擠壓)時的高溫的任何一種增粘樹脂，都可以使用。如果該彈性體聚合物(如A-B-A彈性體嵌段共聚物)摻合了加工助劑如聚烯烴或增充油，則該增粘樹脂也應(yīng)當能與那些加工助劑兼容。一般地說，加氫的烴類樹脂是較好的增粘樹脂，因為它們有較好的溫度穩(wěn)定性。REGALREZ和ARKONP系列增粘劑是加氫烴類樹脂的實例。ZONATAK501lite聚合物是萜烴的一個實例，可購自新澤西州韋恩市亞利桑那化學(xué)公司。REGALREZ烴類樹脂可購自特拉華州威爾明頓市Hercules公司。ARKONP系列樹脂可購自Arakawa化學(xué)(美國)公司。當然，本發(fā)明不限于使用這些特定增粘樹脂，可與組合物中其余成分兼容而且能耐受加工時的高溫的其它增粘樹脂也可以使用。
彈性體織物也可以是一種多層材料，其中它可以包括兩種或多種單獨粘附的纖維網(wǎng)和/或薄膜。此外，彈性體織物還可以是一種多層材料，其各層中有一層或多層含有彈性體與非彈性體纖維或顆粒物的混合物。作為后一類型彈性體纖維網(wǎng)的實例，可參閱Sisson的美國專利No.4,209,563，其全文列為本文參考文獻，其中彈性體與非彈性體纖維相互摻合，形成無規(guī)分散纖維的單一粘附纖維網(wǎng)。這樣一種彈性體復(fù)合纖維網(wǎng)的另一個實例是用Morman等人的美國專利No.4,741,949、Anderson等人的美國專利No.4,100,324和Daponte的美國專利No.4,803,117中公開的這樣一種技術(shù)制作的纖維網(wǎng)，這些專利的內(nèi)容全部列為本文的參考文獻。這些專利公開了包括熔噴熱塑性纖維與其它材料的混合物的非織造材料。這樣的混合物可以這樣形成把纖維和/或顆粒物添加到載帶彈性體熔噴纖維的氣流中，從而發(fā)生該彈性體熔噴纖維與其它材料的充分纏結(jié)摻合，然后把該熔噴纖維收集在一臺收集裝置上，形成無規(guī)分散的熔噴纖維與其它材料的一種粘附纖維網(wǎng)。可用于此類非織造彈性體復(fù)合纖維網(wǎng)的有用材料包括諸如木漿纖維、天然來源與合成來源的短纖長度纖維(如棉、毛、石棉、嫘縈、聚酯、聚酰胺、玻璃、聚烯烴、纖維素衍生物等)、非彈性熔噴纖維、多成分纖維、吸收劑纖維、導(dǎo)電性纖維，和顆粒物，例如活性木炭/炭、粘土、淀粉、金屬氧化物、超級吸收劑材料以及此類材料的混合物。還可以使用其它類型的非織造彈性體復(fù)合纖維網(wǎng)。例如，可以使用諸如Radwanski等人的美國專利No.4,879,170和No.4,939,016中公開的水力纏結(jié)非織造彈性體復(fù)合纖維網(wǎng)，這些專利的內(nèi)容全部列為本文的參考文獻。
如果該彈性體非織造纖維網(wǎng)是熔噴纖維的一種彈性體非織造纖維網(wǎng)，則該熔噴纖維的直徑范圍可以是諸如約0.1～約100微米。然而，如果在成品層壓品中遮斷性能很重要(例如，如果重要的是最終層壓材料有增大的不透明性和/或絕熱和/或防污和/或液體排斥性)，則可以使用更細的纖維，其范圍可以是諸如約0.5～約20μm。
該彈性體織物的定重(單位重量)范圍可以是約5～約250g/m2。然而，可以改變這種定重，以提供預(yù)期的性能，包括回復(fù)力和遮斷性能，理想的是，該彈性體織物的定重范圍可以是約30～約100g/m2。甚至更好的是，該彈性織物的定重范圍可以是約35～約70g/m2?？捎糜诒景l(fā)明某些實施方案的低定重彈性體非織造纖維網(wǎng)的極端薄度顯然會提高該材料的懸垂性和舒適性性能。
除彈性薄膜和非織造織物外，本發(fā)明也可以使用彈性織造織物。織造材料與非織造材料的區(qū)別在于纖維、紗或長絲按精心設(shè)計和均勻的圖案相互纏結(jié)。反之，非織造材料是從至少最初以無規(guī)圖案沉積的纖維形成的，然后，通常用水縫法增加纏結(jié)和/或使纖維粘結(jié)在一起來進一步增強。
除具有彈性外，對基質(zhì)層12的唯一其它要求是它能附著到面層14和16上。在希望讓總體層壓品10有透氣性的情況下，通常理想的是從一種非織造織物或織造織物制成該彈性基質(zhì)層，盡管也可以諸如通過使薄膜多孔化而使該薄膜變得可透氣。
附著到該彈性基質(zhì)層12上的是至少一個第一纖維狀非織造織物面層14。一般來說，面層14不是彈性的，即它在做切口之前不滿足上述彈性材料定義的要求。然而，面層14同面層16一樣，可以是可拉伸、可擴大或可擴張的，即可以通過給該材料施加一種張力而使之在一個或多個方向上的尺寸增大。以下所述的“牽頸”(neck-stretched)材料就是此類材料的一個實例。面層14的定重將取決于特定終端用途。用來形成該纖維狀非織造織物面層的工藝決定于制造商以及總體層壓品10和/或特定終端產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)。一般來說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，粘結(jié)的梳理纖維網(wǎng)和紡粘纖維網(wǎng)特別適合于作為面層。這些纖維網(wǎng)的性能可以通過從全部或部分多組分和/或多成分纖維如雙組分和雙組分纖維形成纖維網(wǎng)而進一步提高。雙組分纖維是從兩種不同聚合物的均勻混合物擠壓而成的。這樣的纖維把這兩種聚合物的特征組合到一種單一纖維上。雙組分纖維或復(fù)合纖維是由處于該纖維不同區(qū)域的兩種或多種聚合物類型組成的，例如，呈并列構(gòu)型或鞘芯構(gòu)型。
用來形成纖維狀非織造織物面層的工藝包括那些能產(chǎn)生一種有以下進一步描述的必要物理性能范圍的材料的工藝。適用的工藝包括但不限于氣流成網(wǎng)、紡粘和粘結(jié)梳理纖維網(wǎng)成形工藝。紡粘非織造纖維網(wǎng)是從使一種熔融熱塑性材料通過紡絲板上的許多微細毛細管擠壓成長絲、然后用諸如非離析性或離析性流體牽引法或其它眾所周知的紡粘機理使所擠出長絲的直徑迅速縮小形成的纖維制成的。紡粘非織造織物的生產(chǎn)可參閱如下專利Appel等人，美國專利4,340,563；Dorschner等人，美國專利3,692,618；Kinney，美國專利No.3,338,992和No.3,341,394；Levy，美國專利No.3,276,944；Peterson，美國專利3,502,538；Hartman，美國專利3,502,763；和Dobo等人，美國專利No.3,542,615，這些專利全部以其全文列為本文參考文獻。
紡粘工藝也可以用來諸如從并列聚乙烯/聚丙烯紡粘雙組分纖維形成雙組分紡粘非織造纖維網(wǎng)。此類纖維和所形成纖維網(wǎng)的成形工藝包括用一對擠壓機，同時向一個雙組分紡絲板單獨供給聚乙烯和聚丙烯。用于生產(chǎn)雙組分纖維的紡絲板是技術(shù)上眾所周知的，因此，在此不詳細描述。一般地說，該紡絲板包括一個殼體，內(nèi)含一套紡絲組件，其中包括多塊有開孔圖案的板，這些開孔排列得能產(chǎn)生一些流動通道，用于把高熔點聚合物和低熔點聚合物引導(dǎo)到紡絲板上各自的纖維形成孔。該紡絲板的孔排布成一列或多孔，當聚合物通過紡絲板擠壓時這些孔形成向下延伸的纖維簾。當該纖維簾離開紡絲板時，它們便接觸到一種驟冷氣體，該氣體至少部分地使這些纖維驟冷，并在延伸纖維中形成一種潛在螺旋卷曲。這種驟冷空氣往往是在約7℃～約32℃的溫度以約30～約120米/分鐘的速度引導(dǎo)到基本上垂直于纖維長度的方向。
纖維牽引單元或吸絲器放置在驟冷氣體下方，以接收驟冷的纖維。聚合物熔紡中使用的纖維牽引單元或吸絲器是技術(shù)上眾所周知的。適合用于本工藝的纖維牽引單元實例包括Matsuki等人美國專利No.3,802,817中所示類型的線性纖維吸絲器，和Dorshner等人美國專利3,692,618與Davies等人美國專利3,423,266中所示類型的離析槍，這些專利全部以其全文列為本文參考文獻。纖維牽引單元一般有一個供吸絲氣體牽引纖維從中穿過的細長通道。吸絲氣體可以是任何一種不與纖維聚合物發(fā)生有害相互作用的氣體，如空氣。當吸絲氣體牽引被驟冷的纖維時，吸絲氣體會被加熱，并使該纖維加熱到一個激活其中潛在卷曲所需要的溫度。激活纖維內(nèi)部潛在卷曲所需要的溫度范圍是約43℃到一個比低熔點組分聚合物(在這種情況下是聚乙烯)的熔點低的最大值。一般地說，空氣溫度越高，所產(chǎn)生的該纖維每單位長度的卷曲數(shù)就越高。
牽引和卷曲的纖維以無規(guī)方式沉積到一個連續(xù)的成形表面上，一般借助于一個置于該成形表面下方的真空裝置。這種真空的目的是要消除所不希望的纖維飛散，把纖維引導(dǎo)到該成形表面上，以形成雙組分纖維的均勻未粘結(jié)纖維網(wǎng)。如果希望，所形成的纖維網(wǎng)可以用一個壓輥輕壓，然后再對該纖維網(wǎng)實施粘結(jié)工藝。
使這種雙組分紡粘纖維網(wǎng)粘結(jié)的一種辦法是使用一臺透氣粘結(jié)機(through-air bonder)。這樣的透氣粘結(jié)機是本技術(shù)中眾所周知的，因而無需在此詳細描述。在這種透氣粘結(jié)機中，應(yīng)用一股熱空氣流通過該纖維網(wǎng)，使該纖維網(wǎng)加熱到一個高于該雙組分纖維中低熔點組分的熔點但低于高熔點組分的熔點的溫度。當加熱時，該纖維網(wǎng)纖維的低熔點聚合物部分熔融并粘附到毗鄰纖維與其跨接的點上，而該纖維的高熔點聚合物部分則傾向于保持該纖維網(wǎng)的物理與尺寸完整性。
面層也可以從粘結(jié)梳理纖維網(wǎng)制作。粘結(jié)梳理纖維網(wǎng)是從通常以成包購買的短纖維制成的。把這些纖維包放在一臺松棉機中使纖維分離。然后，把這些纖維送入一臺梳棉或梳理設(shè)備中，使這些短纖維進一步拆開并順著機器方向走，從而形成一種總體上沿機器方向取向的纖維非織造織物。一旦這種纖維網(wǎng)形成，就用若干種粘結(jié)方法中的一種或多種使之粘結(jié)。一種粘結(jié)方法是粉末粘結(jié)，其中，使一種粉末狀粘合劑通過該纖維網(wǎng)分布，然后，通常通過用熱風加熱該纖維網(wǎng)和粘合劑而使之活化。另一種粘結(jié)方法是花樣粘結(jié)，其中，利用加熱的軋光輥或超聲粘結(jié)設(shè)備，通常以局部粘結(jié)圖案使纖維粘結(jié)在一起，盡管只要愿意也可以使該纖維網(wǎng)在其整個表面上粘結(jié)。盡管如此，當使用雙組分短纖維時，最好的方法之一還是使用諸如以上對雙組分紡粘纖維網(wǎng)成形工藝所描述的透氣粘結(jié)機。
為了得到按照本發(fā)明所形成纖維狀非織造織物的規(guī)定物理性能范圍，用來使該纖維狀非織造織物的纖維粘結(jié)在一起的粘結(jié)工藝應(yīng)當是一種在成形工藝期間能控制其結(jié)構(gòu)的壓縮或塌陷水平的工藝，如透氣粘結(jié)。在透氣粘結(jié)中，加熱的空氣被迫通過該纖維網(wǎng)，使這些纖維熔融并在其跨接點上粘結(jié)在一起。典型的是，把該未粘結(jié)纖維網(wǎng)支撐在一個成形金屬絲網(wǎng)或轉(zhuǎn)鼓上。此外，如果愿意，還可以通過該纖維網(wǎng)抽真空，以便在粘結(jié)工藝期間進一步限制該纖維網(wǎng)。
可以使用諸如利用光滑和/或圖案粘結(jié)輥進行的點粘結(jié)和花樣粘結(jié)等粘結(jié)工藝，只要這樣的工藝能產(chǎn)生本發(fā)明規(guī)定的物理性能范圍即可。無論選用哪一種工藝，粘結(jié)程度都將取決于所選用的纖維/聚合物，但在任何情況下，理想的是在加熱階段期間控制纖維網(wǎng)壓縮量。
氣流成網(wǎng)是另一種可以用來制作按照本發(fā)明的纖維狀非織造織物的眾所周知工藝。在氣流成網(wǎng)工藝中，長度范圍通常為約6～約19毫米的小纖維束用一股空氣流分離和載帶，然后，往往借助于抽真空而沉積到一個成形金屬絲網(wǎng)上。然后，利用諸如熱風或噴灑粘合劑，使無規(guī)沉積的纖維彼此粘結(jié)。
以上描述了層壓品10的各組成部分，現(xiàn)在來看圖8中按照本發(fā)明的層壓品10的成形工藝。一層彈性基質(zhì)層12從供料輥30展開，送進一對驅(qū)動和壓實輥36中。作為一種替代辦法，彈性基質(zhì)層12也可以在線直接形成。其次，使第一纖維狀非織造織物面層14的供料從供料輥32展開，或者它也可以是在線形成的。在面層14通過驅(qū)動輥36之前，必須對它做切口。切口18可以是不連續(xù)的，如圖1、5和7中所示那樣；也可以是連續(xù)的，如圖3中所示那樣。這些切口18可以事先形成，也可以諸如用一個切口輥或其它工具38在線直接形成。也可以在該層壓品成形后再產(chǎn)生這些切口。一種特別有益的切口圖案是一種以通常稱之為“疊磚圖案”的形式形成這些切口的圖案。在這種圖案中，一列切口重疊在鄰列切口之間的間隙上。這種圖案提供該面層和總體層壓品的良好擴張。當制作如圖3中所示那樣的連續(xù)切口18時，特別有利的是在臨粘結(jié)到基質(zhì)層12之前進行在線切口。否則，窄條20(見圖3)的操作可能是困難的。
一旦這兩層12和14合到一起，就必須使它們彼此附著。附著可以用任何一種適用方法例如熱粘結(jié)、超聲粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、針刺、合縫或其它適用方法進行。附著程度應(yīng)足以保持該層壓品隨后使用期間的附著，但沒有達到妨礙切口18以圖2、4和6中所示方式張開的程度。
如圖8中所示，此工藝中的附著裝置包括用于提供熱風的加熱裝置40，和一對壓實輥42。壓實輥的表面可以是光滑的和/或有圖案的。此外，它們也可以被加熱，在這種情況下，加熱裝置40可以取消。如果用噴灑粘合劑，則供料系統(tǒng)44必須配置得使粘合劑能噴灑到基質(zhì)層1 2和第一表面層14的內(nèi)表面。用于使這兩層附著在一起的其它方法包括但不限于超聲粘結(jié)、紅外粘結(jié)、射頻粘結(jié)、粉末狀粘合劑粘結(jié)、水力纏結(jié)、針刺等機械纏結(jié)和一層直接成形到另一層上。一旦這兩層12和14彼此附著，所形成的層壓品10就可以纏繞在卷繞輥46上，或者該層壓品10也可以保留在線進一步加工。
按照本發(fā)明的層壓品的另一種成形工藝見附圖的圖9。在這種工藝中，彈性基質(zhì)層12是一種從薄膜模具60射出的擠壓薄膜。讓熔融聚合物與冷輥62接觸，以有助于使該熔融聚合物固化。同時，讓切膜非織造面層材料14的供料64在冷輥62與一個可以冷卻也可以不冷卻的第二輥66例如85 Shore A橡膠輥之間與仍有粘性的彈性薄膜材料12接觸。所謂“冷卻”，系指輥62或66的溫度低于該薄膜聚合物的熔點。由于薄膜層12中彈性性能的結(jié)果，形成的層壓品10至少在沿圖2中B-B線的橫向(CD)上有彈性性能。
適合于形成彈性薄膜的聚合物包括能產(chǎn)生有如上所定義彈性性能的薄膜的天然材料(橡膠等)和合成聚合物。因此，有很多聚合物，例如以上對于形成彈性體纖維所提到的Kraton聚合物；可用來形成彈性體薄膜。
如同在本文開始時所說的，彈性基質(zhì)層12可以只在一個方向上也可以在多個方向上有彈性性能。如果彈性基質(zhì)層12只在一個方向上有彈性，則面層14上的切口18至少有一部分應(yīng)大體上垂直于彈性基質(zhì)層12的彈性方向。所謂“大體上垂直”，系指所選擇的一個或多個切口的縱軸與彈性方向之間的夾角在60°～120°之間。此外，當說“該多處切口的至少一部分必須大體上垂直于彈性或拉伸方向”時，系指必須有足夠數(shù)目的所述切口是大體上垂直的，因而總體層壓品有“彈性性能”。因此，在圖2中，如果彈性基質(zhì)層12只在一個方向上有彈性，則該方向必須是大體上沿著B-B線而不是A-A線。通過沿B-B線設(shè)置彈性方向，切口18便大體上垂直于彈性方向。結(jié)果，當沿B-B線施加拉伸力時，切口18將會張開，并使層壓品10能在同一方向上擴大。沿A-A線設(shè)置基質(zhì)12的彈性方向是不可能出現(xiàn)這種情況的。
同樣的原理也適用于圖3和4中所示的層壓品。在此，再一次，如果彈性基質(zhì)層12只在一個方向上有彈性，則該方向必須大體上順著B-B線而不是A-A線。
在圖5中，纖維狀非織造面層14在兩個方向上有切口。一組切口18大體上垂直于A-A線，而另一組切口18大體上垂直于B-B線。這種類型的切口圖案是特別有利的，此時彈性基質(zhì)層12在至少兩個方向上，例如沿A-A線和B-B線方向，有彈性。從圖6可以看出，在這種構(gòu)型中，所形成的層壓品10能在兩個方向上顯示“彈性性能”。
在一些終端用途情況下，可能理想的是有一種彈性層壓品，其機器方向A-A上的拉伸大于面層14中垂直于A-A方向的多處切口18可以達到的拉伸。在這種情況下，機器正交方向B-B上的擴展是由這樣一些大體上對準垂直于B-B方向的切口提供的。然而，A-A方向上的預(yù)期拉伸是通過使彈性基質(zhì)層12在其附著于纖維狀非織造層14期間置于張力之下實現(xiàn)的。這可以通過以不同的速度驅(qū)動供料輥30和驅(qū)動輥36或壓實輥42，或通過制動供料輥30，來完成。在這樣做時，彈性基質(zhì)層12在機器方向上拉伸。在彈性基質(zhì)層12處于擴張狀態(tài)的同時，使面層14附著于該基質(zhì)層12，理想的是在多處相互間隔的位置上附著。一旦這兩層已經(jīng)彼此附著，便撤除張力，并使所形成的層壓品10能回縮，從而在面層14上形成多處褶或皺紋(圖上未畫出)。當所形成的層壓品10在機器方向上拉伸時，彈性基質(zhì)層12可以擴大，直至這些褶或皺紋所提供的松弛耗盡為止。當撤除機器方向上的張力時，彈性基質(zhì)層12回縮，面層14上的褶或皺紋再次出現(xiàn)。這種工藝的更詳細描述可參閱Taylor等人的美國專利No.4,720,415，其全文列為本文參考文獻。
通過對彈性基質(zhì)層12施加張力，可以賦予圖1～4中的層壓品10沿著也與圖8中所示工藝的機器方向平行的A-A線方向以彈性性能。為了賦予該層壓品10在機器正交方向(沿B-B線)上以彈性性能，必須將面層14的料卷32進料到圖8的工藝中，使得切口18大體上平行于該材料的機器方向(A-A線)且大體上垂直于其正交方向(B-B線)。結(jié)果，層壓品10由于成形工藝期間基質(zhì)層12的拉伸而在機器方向上有彈性性能，而且由于基質(zhì)層12的可擴張性和面層14中的切口18而在正交方向上有彈性性能。
從以上所述可以看出，有可能創(chuàng)造一種在一個或多個方向上顯示彈性性能的雙層層壓品10。也有可能創(chuàng)造各種多層層壓品。例如，可以改變圖8的工藝，把一個第二纖維狀非織造面層16加到彈性基質(zhì)層12與第一面層14相對的那個表面上，產(chǎn)生一種如圖7中所示那樣的層壓品10?？梢允褂孟嗤募訔l件和技術(shù)，按照對于第一面層14所描述的那樣，把第二面層16貼到基質(zhì)層12上。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了最大限度提高所形成層壓品10的彈性性能，理想的是，第二面層16中的切口18處于與第一面層14中的切口18相同的總體方向上而且有相同的總體布局。
本發(fā)明的又進一步實施方案表示在附圖的圖10和11中。在這種實施方案中，彈性基質(zhì)層12在附著于第一非織造面層14之前，在包括沿A-A線和B-B線在內(nèi)的任何方向上，都沒有被拉伸。取而代之的是，第一非織造面層在其附著于基質(zhì)層12之前被“牽頸”。所謂“牽頸”，系指該材料因施加一種張力而在至少一個方向上變窄。
參照圖10，一層第一非織造面層材料14從供料輥70展開，通過一對輥72和74，并從這里送到一對粘結(jié)輥76和78。輥72和74以這樣一種方式驅(qū)動或制動，即它們以互不相同的速度運行，而且輥74是這兩者中較快的輥。結(jié)果，當?shù)谝焕w維狀非織造面層14通過這對輥72和74時，材料14在機器方向(該材料的運行方向)上被拉伸，并在機器正交方向(垂直于該材料運行方向的方向)上變窄。材料14的這種變窄或“縮幅”(necking-in)可以通過完成對彈性層12的粘結(jié)過程來保持。另一種替代辦法是，該面層材料的縮幅構(gòu)型可以通過對該材料加熱使之熱定形來鎖定。這可以通過使材料14與一個熱源88如熱風或紅外熱源接觸以加熱該材料并使之定形來實現(xiàn)。
一旦面層材料14已被牽頸和熱定形，就可以減少材料14上的張力，并可以對該材料做切口。為了給材料14做切口，下一步是讓它通過一對切口輥90和92，從而在層14上產(chǎn)生切口18的預(yù)期圖案。由于牽頸，材料14在B-B方向上是可擴大的。與B-B方向平行走向的切口，使材料14在A-A方向即該材料的機器方向上是可擴大的。
如同圖10的工藝所示，牽頸和切口都是在線進行的。這些功能中任意一種或兩種也可以脫線形成，然后簡單地把預(yù)切口和牽頸的材料14進料到粘結(jié)輥76和78中。一般來說，理想的是，切口18盡可能保持閉合狀態(tài)。這是要最大限度提高材料14和層壓品10在機器方向(A-A線)上擴大和收縮的能力。如果材料14在附著于彈性基質(zhì)層12時受到太大的張力，則切口18會過分張開，因而一旦形成了層壓品10就不能充分擴展。盡管如此，解決這個問題的一種辦法是當這兩層進入粘結(jié)輥76和78時使基質(zhì)層12受到與面層14相同程度的張力。然后，一旦這兩層12和14已經(jīng)粘結(jié)在一起，張力就會松弛，切口也將閉合回去，從而使層壓品10在機器方向(A-A線)上有彈性。
在面層14被牽頸和做切口的同時，彈性基質(zhì)12從供料輥80上展開并送進粘結(jié)輥76和78中，同時使之受到微小張力或不受張力作用。然后，用粘結(jié)輥76和78或其它適用附著手段使這兩層合在一起形成層壓品10。所形成的層壓品10在大體上平行于面層14的頸縮或縮幅方向(機器正交方向)的方向上有彈性，而且可以在這個方向(沿圖11的B-B線上拉伸到該縮幅材料的斷裂點。由于基質(zhì)層12的彈性性能，因而一旦層壓品10在機器正交方向(沿圖11的B-B線)上被拉伸，層壓品10就會回縮回去。由于切口18的結(jié)果，層壓品10在機器方向或沿圖11的A-A線上也會有彈性性能。牽頸材料的制作，在Morman的美國專利No.5,226,992、Levy等人的美國專利No.5,320,891和Morman的美國專利No.5,114,781中有進一步的詳細解釋，所有這些專利在其與本文一致的程度上全文列為本文參考文獻。
像其它層壓品10一樣，也可以把一個第二纖維狀非織造面層16附著到彈性基質(zhì)層12上與第一纖維狀非織造面層14相對的那一面。再次參照圖10，第二面層16從第二供料輥82上展開，以與第一面層14相同的方式進料到一對輥84和86中。它也是通過以彼此不同的速度制動或驅(qū)動輥84和86進行牽頸。結(jié)果，第二面層16被縮幅，然后以與第一面層14相同的方式粘結(jié)到基質(zhì)層12上。又是為了賦予機器方向上的彈性性能，給第二層16提供了許多切口，使之大體上平行于第一面層14上的那些切口。
本發(fā)明的進一步實施方案表示在附圖的圖12中。在這個實施方案中，層壓品10是單獨一層如圖11所示并通過圖10所示工藝制作的牽頸材料14。牽頸材料14有許多切口18，它們大體上垂直于A-A線所指定的該材料的機器方向，并平行于牽頸所賦予的機器正交方向拉伸的方向(B-B線)。如同其它實施方案一樣，材料14由于有切口18而可以在A-A方向上拉伸，但由于沒有彈性層12，因而層14不會回縮。因此，把層14附著于一個含有許多彈性線19的彈性基質(zhì)層上，這些彈性線大體上垂直于切口18的方向。結(jié)果，層14由于有切口18而可以在A-A方向上拉伸或擴大，而且由于有拉伸彈性線19所賦予的彈性而會回縮。以同樣的方式，牽頸使層14能在B-B方向上拉伸或擴展，而且由附著于層14上的第二批彈性線21提供回縮能力。
彈性線19和21可以用許多方式附著于面層14，其中包括但不限于縫、紉和膠粘。也可能是理想的是，設(shè)計切口圖案和計劃線19與21的附著位置，使得它們不橫跨切口18。見圖12。
根據(jù)以下實例和測試，發(fā)現(xiàn)如圖1和7中所示那樣面層14和16利用了不連續(xù)切口的實施方案，傾向于比如圖3和4中所示那樣的本發(fā)明連續(xù)切口方案更好地發(fā)揮作用。一般地說，非織造面層的定重范圍是約12g/m2～約210g/m2，以特定終端用途為準的更明確范圍包括約34～約100g/m2和約50～約70g/m2。雙組分纖維，尤其透氣粘結(jié)的紡粘雙組分纖維，看來由于它們彼此粘結(jié)的能力而能很好地發(fā)揮作用。一般地說，纖維尺寸將小于約6旦，而在特定用途中纖維尺寸可以小于3.5旦或甚至2.5旦及其以下。如圖1和2中所示那樣的疊磚式切口圖案看來能特別好地發(fā)揮作用。在這樣的構(gòu)型中，切口長度的典型范圍是約3～約50mm，而在A-A方向上排成一行的切口如18a和18b之間的距離將小于50mm，且它們往往小于20mm，在一些情況下小于10mm。在B-B方向上，任何兩個毗鄰切口例如18b和18c之間的距離將小于50mm，且一般小于10mm或甚至小于5mm。彈性基質(zhì)層的定重因具體終端用途而異，可以有很大差異，盡管如此，一般來說定重將小于250g/m2，且一般小于100g/m2，往往甚至小于50g/m2。
從加工的立足點來看，當使用彈性薄膜時，圖9中的工藝效果非常好。面層與彈性基質(zhì)層的層壓在輥夾特點發(fā)生，此時該彈性薄膜基質(zhì)處于半熔融狀態(tài)，因而其粘性足以提供面層與彈性基質(zhì)之間的預(yù)期粘合強度。這樣產(chǎn)生的彈性層壓品的定重一般小于約700g/m2，且一般小于300g/m2，往往甚至小于150g/m2。
彈性基質(zhì)層本身可以是多層層壓品，非織造面層也可以如此?？梢杂靡恍┩饷鎸觼砀采w彈性基質(zhì)和賦予美學(xué)或保護性特征(耐磨性)。這些外表面也可以賦予阻止伸展(stretch-to-stop)特征。阻止伸展可能是重要的，能保護該復(fù)合品不因過度伸展而發(fā)生拉伸斷裂。
以上描述了本發(fā)明的材料和工藝，以下列舉幾個樣品層壓品來進一步說明本發(fā)明。然而，應(yīng)當理解的是，這些實例只是說明性的，并不意味著要限制本發(fā)明的廣度和范圍。
實例1在實例1中，使用類似于附9中所示的那種工藝，制作一種彈性的雙層纖維狀非織造層壓品。彈性基質(zhì)層是一種69g/m2彈性薄膜，是從得克薩斯州休斯敦殼牌化學(xué)公司制造的KRATONG2755彈性體擠壓而成的。該基質(zhì)層在圖2中說明的A-A方向和B-B方向上都有彈性性能。在這個彈性薄膜基質(zhì)層上，層壓了一個100g/m2透氣粘結(jié)并列聚丙烯/聚乙烯2旦雙組分紡粘面層。該面層含有多處切口，排布成諸如圖1和2中所示的疊磚圖案。這些切口長9.5mm，任何兩個排成一行的切口之間的距離在圖2A-A方向上是6.35mm，在B-B方向上是3.2mm。面層和彈性薄膜基質(zhì)層在一個冷輥和一個85Shore A硬度橡膠輥構(gòu)成的夾持點上相互層壓。彈性薄膜層是剛成形的，其粘性仍足以提供對該面層的必要附著程度。所形成的層壓品在正交方向上或沿B-B線有彈性性能。該層壓品的第一長度為8.5cm，全伸展第二長度為16cm，第三長度為9cm。
實例2在實例2中，使用了與實例1中所使用的同一種纖維狀非織造面層。實例2中的彈性基質(zhì)層是一種定重為196g/m2的彈性體纖維狀熔噴非織造織物。這種熔噴織物是從得克薩斯州休斯敦殼牌石油公司制造的KRATONG2740制成的。該彈性熔噴織物在諸如圖2中所示的A-A方向和B-B方向上都有彈性性能。為了使總體層壓品在機器方向(A-A)上和正交方向(B-B)上都能伸展，該彈性熔噴織物在其附著于纖維狀非織造面層之前在機器方向上拉伸。這兩層的附著是通過使用7g/m2噴灑到兩層中一層或另一層內(nèi)表面上的噴霧粘合劑實現(xiàn)的。一旦這兩層已經(jīng)彼此結(jié)合，該層壓品在機器方向和正交方向上便都有彈性性能。在正交方向(B-B)上，該層壓品的第一長度為7.5cm，全伸展第二長度為15.5cm，回復(fù)的第三長度為7.9cm。在機器方向上(A-A)上，該層壓品的第一長度為11cm，全伸展第二長度為15.8cm，第三長度為11.4cm。
實例3在實例3中，纖維狀非織造面層除定重外與實例1和2中使用的面層相同。在實例3中，該雙組分紡粘織物的定重是97.6g/m2，相比之下，以前的定重是100g/m2。切口圖案及其尺寸與以前實例中使用的相同。彈性基質(zhì)層除定重外也與實例2中使用的相同。在實例3中，彈性體熔噴非織造織物的定重是74.7g/m2。在這個實例中，雖然該彈性非織造織物在A-A方向和B-B方向上都有彈性性能，但它在附著于纖維狀非織造面層之前沒有被預(yù)拉伸。同實例2一樣，在這兩層中的一層上以7g/m2的數(shù)量噴灑一種噴霧粘合劑，并將這兩層彼此粘合層壓在一起。彈性的非織造層壓品在B-B方向上的第一長度為8.3cm，第二全伸展長度為20.4cm，回復(fù)第三長度為8.8cm。
實例4在實例4中，形成了另一種正交方向可拉伸材料。非織造面層又是從與以前實例中相同的紡粘材料制成的。其定重為20.3g/m2，其切口圖案與尺寸也與以前所述的相同。彈性基質(zhì)層是與實例中所述相同的196g/m2彈性非織造熔噴織物。用加熱和加壓法使這兩層彼此附著在一起。該面層與該彈性基質(zhì)層的附著是在一臺威斯康星州梅諾莫尼市Fred S.Carver公司制造的Caryer Model 2518實驗室壓機上以30磅/平方英寸(2.07×105牛頓/米2)的壓力和49℃的溫度進行的。這種彈性層壓品在機器正交方向(B-B)上的第一松弛長度為9.6cm。全伸展第二長度為20.5cm，第三回復(fù)長度為10cm。
實例5在實例5中，2個100g/m2透氣粘結(jié)并列聚丙烯/聚乙烯2.0旦雙組分面層層壓到一個彈性熔噴基質(zhì)層的任意一側(cè)上。兩個外層是與實例1中所述相同的材料，彈性熔噴基質(zhì)層是與實例2中所述相同的材料和定重。在兩個非織造面層附著期間，沒有在機器方向上對該彈性基質(zhì)層進行拉伸。替而代之的是，用7g/m2噴霧粘合劑以全面噴涂形式噴灑到該基質(zhì)層的兩側(cè)，把這兩個面層附著于該彈性基質(zhì)層的任意一側(cè)。第一面層和第二面層上的切口在彼此相同的方向上排列成行。該層壓品在正交方向(B-B)上的第一松弛長度為14cm，第二全伸展長度為22.5cm，第三回復(fù)長度為14.5cm。
實例6在實例6中，用一種84g/m2水纏結(jié)紙漿纖維/紡粘纖維復(fù)合材料，制作一種彈性纖維狀非織造層壓品。該復(fù)合材料包括14g/m23.0旦聚丙烯纖維和70g/m2木漿纖維的一種混合物。這樣一種水纏結(jié)復(fù)合材料可以按照Everhart等人的美國專利No.5,284,703公開的方法制作，此專利全文列為本文參考文獻。該面層含有圖3中所示那樣的連續(xù)切口。已發(fā)現(xiàn)，該復(fù)合材料中的木漿含量使得更容易做切口，而水纏結(jié)工藝也改善了布一樣的外觀。有切口的面層以粘合劑法附著于一種在A-A方向和B-B方向上都有彈性性能的118g/m2KRATONG2740熔噴基質(zhì)層上。表面層的細條在A-A方向上是連續(xù)的，在B-B方向上的寬度是3～5mm。所形成的層壓品在B-B方向上伸展(見圖4)，其第一松弛長度為14.9cm，第二全伸展長度為27.0cm，第三回復(fù)長度為15.7cm。
實例7在實例7中，用一種50g/m2透氣粘結(jié)并列聚丙烯/聚乙烯2旦雙組分紡粘面層，制作一種彈性纖維狀非織造層壓品。該面層含有多處切口，這些切口的長度大體上是10mm，但范圍為8～15mm，呈類似于圖5和6中所示那樣的圖案。A-A方向和B-B方向上任何兩個毗鄰切口的間隔范圍是8～30mm。在這個有切口的面層上，用80g/m2噴霧粘合劑附著一種60g/m2KRATONG2755彈性薄膜，以改善其附著。該彈性薄膜在A-A方向和B-B方向都有彈性性能。結(jié)果，層壓品在這兩個方向上也都有彈性性能。在A-A方向上，樣品的第一松弛長度為8.0cm，第二全伸展長度為14.0cm，第三回復(fù)長度為8.4cm。在B-B方向上，同一樣品的第一、二和三長度分別為8.5cm、12.5cm和8.8cm。
實例8在實例8中，用2個205g/m2(6盎司/平方碼)透氣粘結(jié)并列聚乙烯/聚丙烯2旦雙組分紡粘面層，制作了一種有兩個面層的彈性纖維狀非織造層壓品。這兩個面層含有許多呈疊磚圖案的10～15mm長切口。A-A方向和B-B方向上兩個毗鄰切口的間隔是5mm。在這兩個有切口的面層之間，附著一種34g/m2熔噴彈性體非織造織物，是從DSM工程塑料公司的ArnitelEM400共聚醚酯聚合物制成的。這樣一種彈性體熔噴織物可以按照Boggs美國專利No.4,707,398和Morman等人美國專利No.4,741,941公開的方法制作，這兩個專利均以其全文列為本文參考文獻。這種熔噴彈性非織造基質(zhì)層在A-A方向和B-B方向上都有彈性。每一個有切口的面層和彈性基質(zhì)層都使用10g/m2噴霧粘合劑彼此粘結(jié)。層壓品當拉伸時伸展到其原始長度的1.5倍，而當使拉伸力松弛時回復(fù)到其原始長度。
實例9在實例9中，非織造面層與實例8中使用的面層相同。這種有切口的非織造面層附著于一個彈性層壓基質(zhì)層，其中包括與實例8相同的34g/m2熔噴彈性基質(zhì)層，后者已事先層壓于一種137g/m2(4.0盎司/平方碼)縮幅聚丙烯紡粘非織造織物。這種層壓基質(zhì)層用10g/m2噴霧粘合劑粘合附著于這兩個有切口的非織造面層中的每一層。這種實施方案的獨特特征是該層壓基質(zhì)層的阻止伸展(streteh-to-stop)特征。更具體地說，該基質(zhì)層只能伸展預(yù)定距離，這個距離決定于該層壓基質(zhì)層中紡粘部分的充分擴展。一旦這一層已充分伸展，該層壓品就會停止伸展。結(jié)果，總體層壓品可以特定地加以設(shè)計，使得能防止有切口的非織造面層過度伸展，而這種過度伸展還可能造成總體層壓品的起球(tares)和/或脫層。這種總體層壓品顯示出彈性性能。
實例10在實例10中，使用與實例9相同的雙組分紡粘面層材料，將其夾持并用粘合劑粘結(jié)于兩層基質(zhì)層材料之間，制作一種有類似于實例9中那種阻止伸展功能的纖維狀非織造層壓品。這兩層基質(zhì)層材料都是從一種像以前對于實例8和9所描述那樣的34g/m2熔噴彈性非織造織物制作的。這種彈性熔噴織物被層壓到紐約州紐約市Mantex織造公司的850型徑編針織織物上。這兩個彈性熔噴/織造層壓品基質(zhì)層，利用噴涂在該雙組分紡粘面層兩個側(cè)面上的10g/m2噴霧粘合劑，粘合附著于該有切口的雙組分紡粘面層兩側(cè)，并使這兩個層壓品的彈性熔噴層面向有切口的雙組分層。如同實例9一樣，阻止伸展特征是通過賦予這兩個基質(zhì)層中的織造組分而賦予總體復(fù)合材料的。該層壓品伸展時顯示出彈性性能。
如同在上述所有實例中可以看到的，形成了一種彈性纖維狀非織造層壓品，使之在所有情況下在機器正交方向上都有彈性，而且如實例2和7中所示，也可以產(chǎn)生一種層壓品，使之在機器方向和正交方向上都有彈性性能。結(jié)果，本發(fā)明可以用來產(chǎn)生可用于種類繁多的用途的彈性層壓品，其中至少包括個人護理吸收劑產(chǎn)品，例如尿布、訓(xùn)練(無需尿布之嬰幼兒便溺用)短褲、失禁患者服裝、衛(wèi)生巾、繃帶等。
實例11在實例11中，用一種51g/m2紡粘-熔噴-紡粘(SMS)面層，制作了一種按照本發(fā)明的彈性雙層纖維狀非織造層壓品。SMS層壓品的三層有相等的定重。熔噴非織造層是從聚丙烯制作的，而紡粘層中每一層都是從一種含有97％聚丙烯和3％聚乙烯的共聚物制作的。SMS材料是通過使該材料在行進方向上受到張力而進行牽頸的。隨后，使該材料在120℃的溫度熱定形約20秒的時間。所形成的牽頸材料的定重為63g/m2。這種牽頸材料在寬度上縮小了40％，它在圖11中所示的B-B方向上能擴張。該縮幅面層的一種樣品在圖11的B-B方向上的第一長度為25.4cm、全擴張第二長度為35.6cm、最終松弛長度為26.7cm。它在A-A方向上沒有彈性性能。為了賦予該層壓品在A-A機器方向上以彈性性能，在大體上垂直于機器方向的B-B方向上給該面層提供了許多切口。這些切口長9.5mm，任何兩個排成一行的切口之間的距離，在圖11的B-B方向是6.4mm，在A-A方向上是3.2mm。這個有切口的面層對于一種彈性基質(zhì)的附著是通過使用10.7g/m2噴霧粘合劑噴灑于這兩種材料中一種或另一種的內(nèi)表面上進行的，產(chǎn)生有彈性的纖維狀非織造層壓品。實例11中的彈性基質(zhì)層是一種非織造熔噴纖維網(wǎng)，其中含有一體化的彈性體纖維和聚丙烯纖維，組合定重為85g/m2。該熔噴纖維網(wǎng)的大約89％是從得克薩斯州休斯敦市殼牌化學(xué)公司制造的KRATONG2755彈性體擠壓的，其余11％則是從特拉華州威爾明頓市美國Himont公司制造的Himont PF-015聚丙烯聚合物擠壓的。該彈性基質(zhì)在圖11的A-A方向和B-B方向上都有彈性性能。一旦這兩層已經(jīng)彼此結(jié)合，所形成的纖維狀非織造層壓品在機器方向和正交方向上也都有彈性性能。在正交方向(B-B)上，該層壓品的第一長度為25.4cm，全伸展第二長度為35.6cm，最終回復(fù)長度為25.4cm。在機器方向(A-A)上，該層壓品的第一長度為16.5cm，全伸展第二長度為25.4cm，最終回復(fù)長度為17.1cm。
實例12在實例12中，使用與實例11中所述面層相同切口構(gòu)型的同種牽頸SMS面層。在這種牽頸面層的一面上，以各線間隔為大約1/2英寸(1.27cm)的重疊圖案附著許多彈性線。第一批線順A-A線的總體方向排列，第二批線沿B-B線布設(shè)。這些彈性線用一種噴霧粘合劑附著于該牽頸面層，而且是在處于無拉伸構(gòu)型時附著于該面層的。
雖然已經(jīng)如此詳細地描述了本發(fā)明，但應(yīng)當顯而易見的是，本發(fā)明中還可以做出各種改變和變化，而不背離以下權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種彈性纖維狀非織造層壓品的成形工藝，包括在一個第一非織造面層上形成第一批切口；和使一個彈性基質(zhì)層附著于所述第一非織造面層。
2.權(quán)利要求1的工藝，該工藝進一步包括在一個第二非織造面層上形成第二批切口的步驟；和使所述第二非織造面層附著于所述彈性基質(zhì)層上與所述第一非織造面層相對的那個表面。
3.權(quán)利要求1的工藝，該工藝進一步包括在大體上垂直于所述層壓品的預(yù)定伸展方向的方向上形成至少一部分所述第一批切口的步驟。
4.權(quán)利要求3的工藝，該工藝進一步包括使所述彈性基質(zhì)層拉伸并在所述彈性基質(zhì)層處于拉伸狀態(tài)時使所述第一非織造面層附著于所述彈性基質(zhì)層的步驟。
5.權(quán)利要求1的工藝，其中所述第一批切口是以疊磚圖案形成到所述第一非織造面層上的。
6.一種彈性纖維狀非織造層壓品，其中包括一個彈性基質(zhì)層和一個附著于所述彈性基質(zhì)層以形成一種層壓品的第一非織造面層，所述第一非織造面層界定了一批切口于其中，所述層壓品在一個大體上垂直于至少一部分所述那批切口的方向的方向上有彈性性能。
7.權(quán)利要求6的彈性纖維狀非織造層壓品，其中所述層壓品在一個大體上不垂直于至少一部分所述那批切口的所述方向的方向上也有彈性性能。
8.權(quán)利要求6的彈性纖維狀非織造層壓品，該層壓品進一步包括一個附著于所述彈性基質(zhì)層上與所述第一非織造面層相對的那個表面的第二非織造面層。
9.權(quán)利要求6的彈性纖維狀非織造層壓品，其中所述切口呈疊磚圖案。
10.權(quán)利要求6的彈性纖維狀非織造層壓品，其中所述層壓品構(gòu)成個人護理吸收劑產(chǎn)品的至少一部分。
11.權(quán)利要求6的彈性纖維狀非織造層壓品，其中所述層壓品呈醫(yī)用大蓋單形式。
12.權(quán)利要求6的彈性纖維狀非織造層壓品，其中所述層壓品構(gòu)成衣物的至少一部分。
13.一種彈性纖維狀非織造層壓品的成形工藝，包括提供一個在其中界定了一批切口的第一非織造面層；對所述第一非織造面層在一個大體上垂直于所述切口方向的方向上施加一個張力，以使所述第一非織造面層縮幅；和使一個彈性基質(zhì)層附著于所述受到張力的第一非織造面層。
14.權(quán)利要求13的工藝，該工藝進一步包括提供一個在其中界定了一批切口的第二非織造面層；對所述第二非織造面層在一個大體上垂直于所述切口方向的方向上施加一個張力，以使所述第二非織造面層縮幅；和使所述受到張力的第二非織造面層附著于所述彈性基質(zhì)層上與所述受到張力的第一非織造面層相對的那個表面。
15.一種彈性纖維狀非織造層壓品，包括一個在其中界定了一批切口的第一非織造面層，所述第一非織造面層已被牽頸，因而在大體上平行于所述切口的方向上是可擴展的；和一個附著于所述第一非織造面層以形成所述層壓品的彈性基質(zhì)層。
16..權(quán)利要求15的彈性纖維狀非織造層壓品，該層壓品進一步包括一個附著于所述彈性基質(zhì)層上與所述第一非織造面層相對的那個表面的第二非織造面層，所述第二非織造面層已被牽頸，因而在大體上平行于所述切口的方向上是可擴展的。
17..權(quán)利要求15的彈性纖維狀非織造層壓品，其中所述彈性基質(zhì)層包含大體上垂直于所述切口的第一批彈性線，和大體上平行于所述切口的第二批彈性線。
全文摘要
本發(fā)明涉及彈性纖維狀非織造織物層壓品，該層壓品由于使用至少一個含有多處切口的纖維狀非織造織物面層而在至少一個方向，且如果希望，在兩個或多個方向上顯示彈性性能。所形成的層壓品可用于種類繁多的用途，其中至少包括服裝，外科手術(shù)蓋單及其它補給品，以及個人護理吸收劑物品，包括尿布、訓(xùn)練(無需尿布之嬰幼兒便溺用)短褲、衛(wèi)生巾、失禁患者服裝、繃帶等。也公開了此類層壓品的成型工藝。
文檔編號B32B5/04GK1166807SQ95196403
公開日1997年12月3日 申請日期1995年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者F·P·亞比特, A·E·戴爾蒙特, R·L·萊維, S·C·史密斯 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司